SEASONAL SALES PREDICTION FOR INVENTORY OPTIMIZATION IN OUTDOOR RETAIL
| Thesis title: | SEASONAL SALES PREDICTION FOR INVENTORY OPTIMIZATION IN OUTDOOR RETAIL |
|---|---|
| Author: | Marszalek, Vojtěch |
| Thesis type: | Závěrečná práce - Institut celoživotního vzdělávání |
| Supervisor: | Karel, Tomáš |
| Opponents: | Fojtík, Jan |
| Thesis language: | English |
| Abstract: | This thesis proposes a machine learning framework utilizing the Light Gradient Boosting Machine (LightGBM) algorithm to predict seasonal demand for specific product category and store combinations across 41 brick-and-mortar stores operated by a Czech outdoor apparel retailer. Addressing the challenge of extreme data sparsity identified at the daily brand level, the research establishes a robust weekly forecasting pipeline leveraging Quantile Regression to generate probabilistic demand scenarios (Conservative, Median, Optimistic) over 4, 8, and 12-week horizons. The model integrates almost three years of SAP ERP transactional data with novel feature engineering techniques, including effective inventory weighting and store-normalized Google Analytics 4 (GA4) traffic signals. Validated on a chronological hold-out set comprising the final 15% of the dataset, the model achieved a Weighted Absolute Percentage Error (WAPE) of 22.1% for the 12-week strategic horizon. This performance represents a dramatic improvement over the industry-standard Seasonal Naive baseline (50.5% WAPE), effectively cutting the forecast error by more than half and doubling the precision of supply chain planning. The thesis further translates these technical gains into a comprehensive business strategy. It outlines a "risk-adjusted" inventory policy that protects working capital on seasonal goods while maximizing availability for core assortments. Additionally, a predictive "Smart Recall" mechanism is proposed to optimize reverse logistics, supporting the company’s international e-commerce expansion without cannibalizing physical retail performance. The final solution is architected on Google Cloud Platform, utilizing a custom Power BI dashboard to translate complex probabilistic forecasts into actionable insights for daily inventory management. |
| Keywords: | LightGBM; quantile regression; inventory optimization; omni-channel logistics; machine learning; retail analytics; Google Cloud Platform; SAP ERP; seasonal demand forecasting |
| Thesis title: | SEASONAL SALES PREDICTION FOR INVENTORY OPTIMIZATION IN OUTDOOR RETAIL |
|---|---|
| Author: | Marszalek, Vojtěch |
| Thesis type: | Závěrečná práce - Institut celoživotního vzdělávání |
| Supervisor: | Karel, Tomáš |
| Opponents: | Fojtík, Jan |
| Thesis language: | English |
| Abstract: | Tato práce navrhuje rámec strojového učení využívající algoritmus Light Gradient Boosting Machine (LightGBM) k předpovídání sezónní poptávky po konkrétních kategoriích produktů a kombinacích obchodů v 41 kamenných prodejnách provozovaných českým prodejcem outdoorového oblečení. V reakci na problém extrémní řídkosti dat identifikovaný na denní úrovni značky výzkum zavádí robustní týdenní prognostický model využívající kvantilovou regresi k generování pravděpodobnostních scénářů poptávky (konzervativní, mediánový, optimistický) v horizontu 4, 8 a 12 týdnů. Model integruje téměř tři roky transakčních dat SAP ERP s novými technikami feature engineeringu, včetně efektivního vážení zásob a normalizovaných signálů provozu Google Analytics 4 (GA4) pro jednotlivé obchody. Model byl ověřen na chronologické hold-out sadě tvořící posledních 15 % datového souboru a dosáhl vážené absolutní procentní chyby (WAPE) 22,1 % pro 12týdenní strategický horizont. Tento výkon představuje dramatické zlepšení oproti standardní sezónní naivní základně (50,5 % WAPE) a účinně snižuje chybu prognózy o více než polovinu a zdvojnásobuje přesnost plánování dodavatelského řetězce. Práce dále převádí tyto technické výhody do komplexní obchodní strategie. Nastínuje „rizikově upravenou“ politiku zásob, která chrání pracovní kapitál u sezónního zboží a zároveň maximalizuje dostupnost základního sortimentu. Navíc navrhuje prediktivní mechanismus „Smart Recall“ pro optimalizaci reverzní logistiky, který podporuje mezinárodní expanzi společnosti v oblasti elektronického obchodování, aniž by kanibalizoval výkon fyzického maloobchodu. Konečné řešení je navrženo na platformě Google Cloud Platform a využívá přizpůsobený dashboard Power BI k převodu komplexních pravděpodobnostních prognóz na praktické poznatky pro každodenní správu zásob. |
| Keywords: | optimalizace zásob; omni-kanálová logistika; maloobchodní analytika; SAP ERP; LightGBM; kvantilová regrese; sezónní prognózy poptávky; strojové učení; Google Cloud Platform |
Information about study
| Study programme: | Data & Analytics for Business Management |
|---|---|
| Type of study programme: | Celoživotní vzdělávání studijní program |
| Assigned degree: | MBA |
| Institutions assigning academic degree: | Vysoká škola ekonomická v Praze |
| Faculty: | Faculty of Informatics and Statistics |
| Department: | Department of Statistics and Probability |
Information on submission and defense
| Date of assignment: | 4. 12. 2025 |
|---|---|
| Date of submission: | 12. 12. 2025 |
| Date of defense: | 5. 3. 2026 |
| Identifier in the InSIS system: | https://insis.vse.cz/zp/94802/podrobnosti |